专利名称：在锡的电沉积物中最小化晶须生长的制作方法
背景本发明涉及以在锡的沉积物中降低、最小化或防止锡晶须生长的方式沉积锡的方法和镀敷溶液。
在制造电路、电子器件和电连接器中，由于锡或锡合金沉积物提供的优势导致这种沉积物的使用变得日益重要。例如，锡和锡合金沉积物保护组件避免腐蚀，提供焊接用的化学稳定表面和维持良好的表面电接。有许多专利披露了如何使用各种镀敷溶液和方法来施加锡或锡合金沉积物。典型地通过无电镀敷或电镀生产这种沉积物。
与所使用的沉积方法无关，希望在基材上形成光滑和均匀的锡沉积物，以便最小化孔隙度。还希望形成具有相对恒定厚度的涂层，以便最小化蚀刻问题。此外，必需避免其它问题，以便获得可接受的沉积物。当使用纯锡并施加到铜或铜合金基材上时，所得沉积物的缺点是相互扩散且形成铜-锡化合物。这些铜-锡化合物可能是脆性的且可损害锡涂布的组件的有效性，同时，它们的存在也会负面地影响随后的焊接操作，这是由于生成称为锡晶须的金属长丝，所述晶须长丝有时自发地从这些锡沉积物中生长所致。这些晶须是从表面延伸的毛发状突出物，和可能是笔直或卷曲或弯曲的。由于对于现代电路来说要求的非常精细的线轮廓导致这种晶须的存在令人讨厌，这是因为这些晶须既可形成短路，又可在导体之间的绝缘空间内形成电子桥。
锡晶须问题的机理并不完全清楚。长丝可在施加涂层的数天内或甚至在之后的数年内开始生长。在文献中认为，晶须从应力集中位置处，如在许多电沉积技术内产生的那些，如本质上是枝状的锡挤出物处生长。还认为温度和湿度影响晶须生长。S.C.Britton的文章“Simultaneous Growth of Whiskers on Tin Coatings20 Years ofObservation”，Transactions of the Institute of Metal Finishing，Vol.52，1974，pp.95-102讨论了锡晶须的生长问题并提供降低晶须形成危险的数种建议。
处理锡晶须问题的一种方法是，规定锡涂布材料短的储存时间。然而，该方法并不完全解决或不一定能避免该问题。另一方法是轻微地加强锡基体以防止晶须的挤出。金属间化合物的形成和溶质铜扩散到锡板内已用于达到该目的，但代价是最终产品过高的性能成本。
另一方法是在施加锡沉积物之前处理基材表面。已提出超声搅拌镀敷溶液和/或在镀敷过程中交替变化电极极性，以降低在镀敷金属结构内吸收或吸留的氢气量。或者，可使用一层或多层阻挡层或金属如钯、金、银、镍和/或铜，防止金属离子从基材迁移到锡沉积物内，进而降低在沉积物上的应力。由于要求额外的工艺步骤以及由于当使用贵金属时其高成本导致这些方法不理想。此外，阻挡层用镀敷溶液有时可能污染或者要么干扰镀锡工艺。
最近的出版物已证明，通常在没有或略微低的压缩应力下开始在镀敷状态条件下在铜/铜合金基材上从甲磺酸(MSA)溶液中沉积锡，但在沉积老化过程中压缩应力显著增加。理论上认为，压缩应力的这种增加是由于形成铜-锡金属间化合物，由于铜从基础材料中扩散到锡沉积物内所致，和这种压缩应力导致锡晶须的形成。
处理该问题的额外方法通常包括向锡涂布溶液中添加晶须抑制添加剂。已提出许多不同的锡-合金化金属，其中包括锑、钴、铜、锗、金、铅和镍，以降低所得沉积物中锡晶须的生长。为了避免贵金属的高成本，最常见的方法是沉积锡和铅的合金。这种合金也与随后用于使布线或其它电子组件电连接的焊剂相容。遗憾的是，铅和许多其它合金化元素由于其毒性和相关的环境问题导致不理想。
因此，仍需要有效解决锡晶须问题的方法和本发明提供一种这样的方法。
发明概述本发明涉及通过在下部金属上提供基本上不具有压缩应力的镀锡沉积物，从而在锡沉积物中降低锡晶须形成的方法，优选地，锡沉积物或者不显示出压缩应力，或者显示出拉伸应力。另外，优选在与下部金属的晶体取向相容的晶体取向中提供锡沉积物，以便抑制沉积物内锡晶须的生长。
下部金属可或者是基材或者是在基材上沉积的金属。常见的金属是铜或铜合金，和在此情况下，优选锡沉积物的晶体取向基本上与铜或铜合金的取向匹配。此外，沉积物优选含有至少95％的锡和任选地含量为5％或更低的银、铋、铜或锌中的至少一种合金化元素。有利地，在从镀敷溶液电镀的过程中提供锡沉积物。
本发明还涉及镀敷溶液，所述镀敷溶液包括酸、锡盐和晶体取向表面活性剂。酸优选磺酸、硫酸、卤离子酸、氟硼酸盐(fluoborate)或其混合物。该溶液也可包括用量足以改进沉积物外观的烷醇磺酸或它的溶液可溶盐。晶体取向表面活性剂优选包括溶液可溶的有机化合物，该化合物具有2-4个连接环，总计6-24个环原子，和存在于至少一个环内或与至少一个环相连的至少一个氧原子或氮原子。更优选，该溶液可溶的有机化合物具有2-3个稠合环，总计6-14个环原子，和存在于至少两个环的每一个内的至少一个氮原子。或者，该溶液可溶的有机化合物可以是氧化烯的缩合化合物或嵌段共聚物。最优选的表面活性剂是双喹啉、二烷基菲咯啉、嵌段共聚物或乙氧化萘酚。
本发明的另一实施方案涉及在镀锡沉积物内降低锡晶须形成的方法，该方法包括在下部金属上由此处所披露的溶液之一沉积锡或锡合金沉积物，以便沉积物基本上不具有压缩应力，且具有与下部金属相容的晶体取向，以便抑制锡晶须的生长。
本发明又一实施方案涉及制造电子组件的方法，该方法包括在电子组件的金属部分上由此处所披露的溶液之一沉积锡或锡合金沉积物，以便沉积物基本上不具有压缩应力，且具有与下部金属相容的晶体取向，以便抑制锡晶须的生长。
本发明再一实施方案涉及降低来自于镀敷组件的环境污染的方法，该方法包括采用锡或锡合金沉积物由此处所披露的溶液之一镀敷组件，以便沉积物基本上不具有压缩应力，且具有与组件相容的预定晶体取向，以便抑制锡晶须生长，进而避免需要用含有对环境有害的合金化元素的锡合金来镀敷组件。
优选实施方案的详细说明可使用各种各样的基础溶液形成本发明的镀敷溶液。这些包括下述氟硼酸盐溶液氟硼酸盐镀浴锡广泛用于镀敷所有类型的金属基材，其中包括铜和铁这二者。参见，例如美国专利No.5431805、No.4029556和No.3770599。在镀敷速度重要和氟硼酸盐易溶的情况下，优选这些浴。
卤化物溶液主要电解质是卤离子(Br，Cl，F，I)的镀锡浴已使用了数十年。参见，例如美国专利No.5628893和No.5538617。在这些浴中主要的卤离子是氯离子和氟离子。
硫酸盐溶液工业上，从具有硫酸盐作为主要阴离子的溶液中镀敷锡和锡合金。参见例如美国专利No.4347107、No.4331518和No.3616306。例如，许多年来，钢工业已成为来自硫酸/硫酸锡浴的镀锡钢，其中在所述硫酸/硫酸锡浴中，苯酚磺酸用作特殊的电解质添加剂，它改进锡的氧化稳定性以及增加它的电流密度范围。该方法(称为铁锡法)可用于本发明，但由于采用苯酚衍生物的环境问题导致不是优选的。优选基于硫酸但没有环境上所不希望的添加剂的其它硫酸盐浴。
磺酸溶液在过去十年中，磺酸金属电镀浴由于许多性能优点，其工业应用已显著增加。已从磺酸中电镀锡(参见，例如美国专利No.6132348、No.4701244和No.4459185)。烷基磺酸的成本相对高，结果所使用的优选磺酸是甲磺酸(MSA)，但现有技术包括其它烷基和烷醇磺酸的实例。烷基磺酸浴的性能优点包括低毒性、盐的高溶解度、良好的传导性、锡盐的良好氧化稳定性和完全生物降解性。
可单独或以各种混合物形式使用这些溶液。本领域的普通技术人员可最佳地选择最优选的酸或酸混合物用于任何特定的镀敷场合。
已发现，1-5个碳的烷基和烷醇磺酸的碱金属、碱土金属、铵和取代铵盐改进这些镀敷溶液的性能。特别优选2-羟基乙基磺酸盐，和尤其钠盐(羟乙基磺酸钠或“ISE”)。这些盐通常增加镀敷范围，以便可以在高得多的电流密度下使用该溶液。也可在较大的速度下采用该溶液。在沉积物的质量中以及在锡的氧化稳定性上可看到进一步的改进。
在本发明镀敷溶液中的锡(作为锡金属)量可在宽的范围内变化，如从约1到约120g金属/L溶液(g/l)，或达到特定锡盐在特定溶液内的溶解度极限。在一个实施方案中，锡的存在范围为约5g/l-约80g/l。在另一实施方案中，锡的存在范围为约10g/l-约50g/l。在另一实施方案中，锡的存在量为约20g/l-约40g/l。在另一实施方案中，锡的存在量为约30g/l。在另一实施方案中，锡的存在量为约20g/l。较高含量的锡可包括在镀敷溶液中，但经济学建议，和溶解度可证明，金属含量可维持在较低水平下。应当理解，以金属锡的形式披露了前述在镀敷溶液内的锡量，但锡可以以锡化合物的形式添加到溶液中。这种化合物可包括例如氧化锡、锡盐，或其它可溶的锡化合物，其中包括甲酸盐、乙酸盐、盐酸盐和其它卤化物、碳酸盐和类似物。
可将许多合金化元素中的任何一种加入到该溶液中。主要以使得小于5％的合金化元素存在于沉积物内的用量添加这些。优选的合金化元素包括银(最多为沉积物的3.5％)、铋(最多为沉积物的3％)、铜(最多为沉积物的0.7％)和锌(最多为沉积物的2％)。尽管可使用其它合金化元素，但通常不优选使用可能对环境具有负面影响的那些，即锑、镉，和特别地铅。
可在本发明中使用各种各样的特定晶体取向表面活性剂。一种合适的表面活性剂是芳族有机化合物的氧化烯缩合化合物或它的溶液可溶的衍生物，其中该化合物具有2-4个连接环，总计6-24个环原子，和存在于至少一个环内或与至少一个环相连的至少一个氧原子或氮原子。该芳族化合物可优选含有2或3个稠合环，所述稠合环优选含有10至12个碳原子和2-4个氧或氮原子。此外，该芳族有机化合物可包括6个碳原子或更少的烷基部分，和一个或多个羟基。优选该芳族有机化合物包括苯、萘、苯酚、喹啉、甲苯、双酚A、苯乙烯化苯酚或它的烷基化衍生物的环。可使用其它表面活性剂，如基于分子量为约1000至4000的嵌段共聚物的那些。
加入到本发明电镀浴中的表面活性剂不仅改进各组分在溶液内的分散性，而且确保优良粘合、致密和光滑的沉积物。特别地，已发现，在高电流区域内，阳离子表面活性剂在防止枝状体生长方面非常有效，而非离子表面活性剂会改进在低电流区域内镀敷溶液的电镀本领。优选的非离子表面活性剂选自氧化乙烯和/或氧化丙烯与芳基醚、烷基醚、喹啉、菲咯啉、烷基喹啉、烷基菲咯啉、苯酚、苯乙烯化苯酚、烷基苯酚、萘酚和烷基萘酚的缩合产物。取决于将采用的电流条件，可使用表面活性剂的结合。例如，结合使用两种不同表面活性剂使得可能在宽范围的电流条件下镀敷，从而使得本发明可用于所有镀敷技术，其中包括滚镀、架电(rack)镀敷、通孔镀敷和高速连续镀敷方法。
氧化烯化合物可以是氧化乙烯，其中使用约4至40，和优选6至28mol氧化乙烯，形成缩合化合物。一些摩尔的氧化乙烯，例如最多50％可用氧化丙烯替代。本领域的普通技术人员可通过常规测试容易地确定氧化丙烯的优选用量。
与硫酸溶液结合使用的最优选的表面活性剂如下，所述表面活性剂还含有ISE，以便提供阻碍锡晶须生长的优选晶体取向2，2’-双喹啉-杂环化合物2，9-二甲基-1，10-菲咯啉-杂环化合物Jeffox WL1400-分子量为1400的EO/PO共聚物Noigen EN-聚氧乙烯芳基醚含15mol EO的乙氧化β-萘酚也可使用更通用的乙氧化芳族醚。
电镀锡沉积物是多晶体。从晶体生长角度考虑，若沉积的金属的晶格以及它的生长方向没有遵循一定的优选取向，则可能产生内应力。在沉积工艺过程中，第一层数个原子层的特征在于外延生长，且涂层的晶格试图与基材匹配。然而，当层累加时，外延生长行为可变化为由电解质和添加剂组合物来决定的结构。
另外，在沉积工艺过程中，若锡涂层的生长方向完全随机，则生长速度应当在所有结晶面和方向上相同。然而，在实践中，锡晶体的生长方向并不完全随机，和它们通常显示出一种或多种优选的取向。这意味着与其它取向相比，在动力学上更有利于具有优选取向的锡晶粒的生长(即更稳定)。换句话说，在成核和晶体生长工艺过程中其它取向最终会被优选的晶体取向来替代。本发明的浴化学拟产生具有强的优选取向的锡涂层。
已知晶须生长是在锡涂层内由压缩应力驱动的现象。然而，若沉积物的晶格有序且理想，则存在较少的应力引发晶须生长。因此，晶须的生长要求存在导致晶粒错位的不完美晶粒和晶格缺陷。在实践中，总是存在在沉积过程中生成的一些晶体缺陷，然而，这些缺陷不一定具有影响沉积物生长的结晶取向。在本发明的电镀溶液中，有机添加剂优选抑制一些晶体生长的方向，和同时有助于其它方向上的晶体生长。
通过实验已发现，当锡涂层拥有一些强的优选晶体取向时，晶须生长的倾向大大地降低，甚至在最剧烈地加速的晶须条件下，当与锡沉积物不含有这些优选取向的情况相比时。这种“有益”的优选晶体取向的实例包括<220>、<200>、<420>和其它。类似地，已证明当锡沉积物拥有一些其它类型的“有害”优选晶体取向时，晶须生长的倾向增加。这种“有害”的优选晶体倾向的实例包括<321>和<211>以及其它。
据认为，含有“有益”的优选晶体取向的锡沉积物，或者缺少“有害”的优选晶体取向的锡沉积物，将具有锡晶须生长的较低倾向。相反，缺少此处所证明的“有益”的优选晶体取向的锡沉积物，或者含有“有害”的优选晶体取向的锡沉积物，将具有锡晶须生长的较高倾向。锡晶须的最新同步辐射微-衍射研究证明优选的锡晶须生长方向是<100>，和产生这些晶须的锡沉积物具有<321>的优选取向(参见，W.J.Choi，T.Y.Lee，K.N.Tu，N.Tamura，R.S.Celestre，A.A.MacDowell，Y.Y.Bong，L.Nguyen，和G.T.T.Sheng，“Structure and Kinetics of Sn WhiskerGrowth on Pb-free Solder Finish”，52ndElectronic Component &Technology Conference Proceedings(IEEE目录号02CH3734-5)，SanDiego，CA，628-633(2002))。
本发明的电镀溶液的有机添加剂优选抑制一些晶体生长方向，和相反，有助于其它方向上的晶体生长。尽管优选的晶体取向可能是解释锡晶须生长现象的重要次级因子，但沉积物应力也是一个因素，和更具体地，现已发现压缩应力是锡晶须生长的主要驱动力。通过本发明方法生产的锡沉积物基本上不具有压缩应力，和始终拥有拉伸应力，而不是压缩应力。已发现与拥有或显示出压缩应力的那些沉积物相比，这些沉积物更加不容易得多地生成晶须。
如上所述，由于形成金属间化合物导致在锡沉积物内出现压缩应力，结果导致锡晶须的形成。一般地，纯锡或含有小量合金化元素的锡合金，当在基材上从含有常规添加剂的MSA溶液中沉积时，通常显示出<211>晶体取向。本领域的普通技术人员公知，<211>符号是其中数字表示Miller指数的晶面的表示方法。已发现这一特定取向是晶粒高应力且有助于晶须生长的取向。由于该原因，这一晶体取向是非所需的。相反，由与本发明特定的添加剂结合的混合的酸/非-MSA电解质生产的锡沉积物没有随着时间的流逝显示出压缩应力的增加。对于在黄铜基材上10微米厚的纯锡沉积物来说，获得下表I所示的结果。可通过X-射线衍射(XRD)检测在铜合金基材上沉积物的优选晶体取向，从而得到该体系的机械行为的进一步的了解。
这些结果表明，由MSA电解质和非MSA电解质生产的锡沉积物拥有基本上与下部基材相匹配的根本不同的优选晶体取向，即分别为<211>和<220>，这可辅助解释它们根本不同的锡晶须生长行为。由具有特定添加剂的混合酸/非MSA方法生产的锡沉积物具有一致的<220>优选晶体取向，它与已知的基础金属如铜或铜合金(例如黄铜)以及其它已知的“非晶须”沉积物如锡-铅、锡-银和软熔锡共同享有所述<220>优选晶体取向。
额外的研究表明，在电子工业中最常用的铜合金基材的优选晶体取向也具有<220>的优选晶体取向。因此，当对在铜或铜合金基材上镀敷的锡沉积物来说，希望锡晶须的最小化时，优选这一取向。
在本发明的说明书中，采用术语“基本上相同”或“基本上匹配”包括沉积物的晶体取向足以接近下部基材的晶体取向，以便晶须化程度(若存在的话)小于将负面影响电镀组件性能的程度。此外，“基本上不具有”压缩应力是指电镀的沉积物显示出如此小的压缩应力，以致于在使用中用这种沉积物镀敷的部件不形成干扰该部件正常操作的大量锡晶须。优选这些沉积物不拥有压缩应力且实际上显示出拉伸应力。最优选的晶体取向是与下部金属取向相同的那些。然而，这并不总是可能实现，和可通过提供尽可能与下部金属的取向接近的晶体取向，与此同时最小化或消除沉积物内的压缩应力，从而获得改进的性能。
为了支持这一发现，应注意下述现有技术的原始参考资料教导了锡晶须从其中晶体取向不同于下部晶粒主要取向的晶粒中生长WC Ellis等，“Growth and Perfection of Crystals”，Wiley & Sons，NY，NY 1958，p.102；BD Dunn，European Space Research & Technology Centre，ESASTR-223，1987年9月。
通过对比，已发现这一状态仍然真实，即锡晶须没有从其中晶体取向与下部晶粒的主要取向基本上相同或优选相同的晶粒中生长。因此，通过晶体结构的合适取向，可最小化、降低或甚至消除锡晶须的生长和形成。
在生产显示出降低的晶须化或优选根本没有晶须化的锡沉积物的过程中的另一重要的因素是，在沉积物内的应力类型。如上所述，高度希望具有尽可能低程度的压缩应力，这是因为在沉积物内压缩应力量越大，将发生晶须化的数量越大。本发明的解决方法能产生不具有压缩应力的沉积物。此外，这些沉积物显示出拉伸应力和没有晶须化的迹象。当然，对于一些应用来说，可降低晶须化到不干扰镀敷部件适当操作的充分低的程度，以便可设计沉积物内低程度的压缩应力。然而，在大多数应用中，为了最佳地避免晶须化，应当优选不存在压缩应力。
通过使锡沉积物的晶体取向与下部金属的取向相匹配，本发明最小化或降低了锡晶须的生长或形成。本领域的普通技术人员会意识到，下部金属可以是基础金属基材或在基材上镀敷或要么提供的金属沉积物。本发明重要的考虑因素是，使锡沉积物的晶体取向尽可能接近地匹配它所接触的下部金属的取向。在基材上制造多种金属沉积物的情况下，最上层的晶体取向是应当考虑的因素。例如，在芯片电容器中，常规地在锡之前提供镍沉积物，和锡沉积物应当具有与镍沉积物匹配的晶体取向。
与特定添加剂结合的混合酸/非MSA化学一致地产生通常与下部基材相同取向的优选晶体取向。据认为，这一现象降低压缩应力且在沉积物内赋予拉伸应力，因此消除了锡晶须生长的主要驱动力。当然，具有在他们前面的本发明披露内容的本领域普通技术人员可进行常规的测试，来确定在电镀过程中提供沉积物的优选晶体取向的优选溶液化学和特定添加剂，避免或最小化锡晶须问题。
权利要求
1.一种降低在锡沉积物内锡晶须形成的方法，该方法通过在下部金属上提供基本上不具有压缩应力的镀锡沉积物来实现。
2.权利要求1的方法，其中锡沉积物或者不显示出压缩应力，或者显示出拉伸应力。
3.权利要求1的方法，其中在与下部金属相容的晶体取向上提供锡沉积物，以便抑制锡晶须的生长。
4.权利要求3的方法，其中下部金属包括铜或铜合金，和锡沉积物的晶体取向基本上与铜或铜合金的取向匹配。
5.权利要求3的方法，其中下部金属以基材或在基材上的沉积物的形式存在。
6.权利要求1的方法，其中锡沉积物含有至少95％的锡和任选地含量为5％或更低的银、铋、铜或锌中的至少一种合金化元素。
7.权利要求1的方法，其中在电镀过程中，从含酸、锡盐和晶体取向表面活性剂的溶液中提供锡沉积物。
8.权利要求7的方法，其中酸是磺酸、硫酸、卤离子酸、氟硼酸盐或其混合物。
9.权利要求7的方法，其中溶液包括用量足以改进沉积物外观的烷醇磺酸或它的溶液可溶的盐。
10.权利要求7的方法，其中晶体取向表面活性剂包括溶液可溶的有机化合物，该化合物具有2-4个连接环，总计6-24个环原子，和存在于至少一个环内或与至少一个环相连的至少一个氧原子或氮原子。
11.权利要求10的方法，其中溶液可溶的有机化合物具有2-3个稠合环，总计6-14个环原子，和存在于至少两个环的每一个内的至少一个氮原子。
12.权利要求10的方法，其中溶液可溶的有机化合物是氧化烯的缩合化合物或嵌段共聚物。
13.权利要求7的方法，其中晶体取向表面活性剂是双喹啉、二烷基菲咯啉、嵌段共聚物或乙氧化萘酚。
14.一种镀敷溶液，它包括酸、锡盐和晶体取向表面活性剂，其中晶体取向表面活性剂的用量足以辅助在下部金属上提供锡沉积物，该沉积物基本上不具有压缩应力且具有与下部金属的取向相容的晶体取向，以便在沉积物内抑制锡晶须生长。
15.权利要求14的溶液，其中锡沉积物或者不显示出压缩应力，或者显示出拉伸应力。
16.权利要求14的溶液，其中下部金属包括铜或铜合金，和表面活性剂以提供晶体取向基本上与铜或铜合金的取向匹配的锡沉积物的用量存在。
17.权利要求14的溶液，其中下部金属是基材或在基材上的沉积物。
18.权利要求14的溶液，其中锡沉积物含有至少95％的锡和任选地含量为5％或更低的银、铋、铜或锌中的至少一种合金化元素。
19.权利要求14的溶液，其中酸是磺酸、硫酸、卤离子酸、氟硼酸盐或其混合物。
20.权利要求14的溶液，它进一步包括用量足以改进沉积物外观的烷醇磺酸或它的溶液可溶的盐。
21.权利要求14的溶液，其中晶体取向表面活性剂包括溶液可溶的有机化合物，该化合物具有2-4个连接环，总计6-24个环原子，和存在于至少一个环内或与至少一个环相连的至少一个氧原子或氮原子。
22.权利要求21的溶液，其中溶液可溶的有机化合物具有2-3个稠合环，总计6-14个环原子，和存在于至少两个环的每一个内的至少一个氮原子。
23.权利要求21的溶液，其中溶液可溶的有机化合物是氧化烯的缩合化合物或嵌段共聚物。
24.权利要求14的溶液，其中晶体取向表面活性剂是双喹啉、二烷基菲咯啉、嵌段共聚物或乙氧化萘酚。
25.一种在镀锡沉积物中降低锡晶须形成的方法，该方法包括在下部金属上由权利要求14的溶液镀敷锡沉积物，以便锡沉积物基本上不具有压缩应力和具有与下部金属的取向相容的预定晶体取向，以便在沉积物中抑制锡晶须的生长。
26.权利要求25的方法，其中下部金属是基材或在基材上的沉积物，和锡沉积物具有与下部金属的取向基本上匹配的晶体取向。
27.一种制造电子组件的方法，该方法包括在电子组件的金属部分上由权利要求14的溶液镀敷锡沉积物，以便锡沉积物基本上不具有压缩应力和具有与下部金属部分的取向相容的预定晶体取向，以便抑制锡晶须在其上的生长。
28.一种降低来自于镀敷组件的环境污染的方法，该方法包括采用锡或含有至少95％锡的锡合金的沉积物，由权利要求14的溶液镀敷该组件，以便锡或锡合金沉积物基本上不具有压缩应力，和具有与组件的取向匹配的晶体取向，以便抑制锡晶须生长，进而避免需要采用含有对环境有害的合金化元素的锡合金镀敷组件。
全文摘要
本发明涉及通过在下部金属上镀敷锡沉积物，从而降低在锡沉积物内锡晶须形成的方法，所述锡沉积物基本上不具有压缩应力或主要在预定的晶体取向上基本与下部金属的取向匹配，以便抑制锡晶须生长。沉积物优选不显示出压缩应力或显示出拉伸应力。此外，最优选的晶体取向是与下部金属取向相同的取向。沉积物优选含有至少95％的锡和任选地含量为5％或更低的银、铋、铜或锌中的至少一种合金化元素。有利地，在电镀过程中，从含有晶体取向表面活性剂的特殊配制的镀敷溶液中提供锡沉积物。
文档编号C25D7/00GK1649676SQ03809655
公开日2005年8月3日 申请日期2003年4月8日 优先权日2002年4月30日
发明者R·A·舍缇三世, W·R·维克斯 申请人:技术公司